JP6332086B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、雪上性能(駆動・制動)および乾燥路面での操縦安定性能を向上する空気入りタイヤに関するものである。
従来、例えば、特許文献1に記載の空気入りタイヤは、スノー性能を維持しながらドライ性能を改善することを目的としている。この空気入りタイヤは、トレッド面のタイヤ赤道面の両側にそれぞれタイヤ周方向に延在する1本の第一主溝を設け、各第一主溝の外側にタイヤ周方向に延在する1本の第二主溝を配置し、4本の主溝により5つの陸部を区分形成し、該5つの陸部が、第一主溝間に位置するセンター陸部と、第一主溝と第二主溝との間に位置する2つの中間陸部と、第二主溝よりタイヤ幅方向外側に位置する2つのショルダー陸部とから構成され、各陸部にサブ溝とサイプをそれぞれ設けてなり、各陸部におけるサブ溝とサイプの合計の溝面積比率を、センター陸部およびショルダー陸部と、中間陸部とで異ならせ、センター陸部およびショルダー陸部の溝面積比率を低く、中間陸部の溝面積比率を高くしている。
特開2010−168006号公報
上述した特許文献1に記載の空気入りタイヤは、雪上性能(駆動・制動)を従来の空気入りタイヤと同レベルに維持しながら乾燥路面での操縦安定性能を改善することができるが、雪上性能(駆動・制動)をより向上することが望まれている。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、乾燥路面での操縦安定性能を維持しつつ、雪上性能をより向上することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、トレッド面のタイヤ赤道面の両側にそれぞれタイヤ周方向に延在する1本の第一主溝を設け、各前記第一主溝のタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に延在する1本の第二主溝を配置して、4本の前記主溝により5つの陸部を区分形成し、該5つの前記陸部が、前記第一主溝間に位置するセンター陸部と、前記第一主溝と前記第二主溝との間に位置する2つの中間陸部と、前記第二主溝よりタイヤ幅方向外側に位置する2つのショルダー陸部とから構成され、各前記陸部にサブ溝およびサイプをそれぞれ設けた空気入りタイヤにおいて、各前記陸部は、前記サブ溝および前記サイプを合計した溝面積比率を、前記センター陸部および前記中間陸部と前記ショルダー陸部とで異ならせ、前記ショルダー陸部の溝面積比率をセンター陸部および中間陸部の溝面積比率よりも高くすると共に、前記センター陸部は、前記サブ溝が一方の前記第一主溝から前記センター陸部の中途部までタイヤ幅方向に延在する第一サブ溝と、他方の前記第一主溝から前記センター陸部の中途部までタイヤ幅方向に延在する第二サブ溝とをタイヤ周方向に所定の間隔で交互に配置して構成され、かつ前記センター陸部がリブに形成され、さらに前記センター陸部は、前記サイプが前記第一サブ溝の内端から他方の前記第一主溝までタイヤ幅方向に延在する第一サイプと、前記第二サブ溝の内端から一方の前記第一主溝までタイヤ幅方向に延在する第二サイプとからなり、前記中間陸部は、前記サブ溝が前記第一主溝から前記第二主溝までタイヤ幅方向に延在する第三サブ溝と、前記第二主溝から前記中間陸部の中途部までタイヤ幅方向に延在する第四サブ溝とから構成され、前記第三サブ溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配置し、かつ前記中間陸部が前記第一主溝と前記第二主溝と前記第三サブ溝とによりブロックに区画形成され、1本の前記第四サブ溝を各ブロックに設け、さらに前記中間陸部は、前記サイプが前記第四サブ溝の内端から前記第一主溝までタイヤ幅方向に延在する第三サイプと、各ブロックをタイヤ周方向に横断する1本の第四サイプとから構成され、前記ショルダー陸部は、前記サブ溝が前記第二主溝から接地端を超えてタイヤ幅方向外側に延在して前記第二主溝において前記中間陸部の前記第三サブ溝に対して相互の端部が向き合うことなく配置される第五サブ溝と、前記ショルダー陸部の中途部から前記接地端を超えてタイヤ幅方向外側に延在する第六サブ溝とから構成され、前記第五サブ溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配置し、かつ前記ショルダー陸部が前記第二主溝と前記第五サブ溝とによりブロックに区画形成され、1本の前記第六サブ溝を各ブロックに設け、さらに前記ショルダー陸部は、前記サイプが前記第二主溝から前記第六サブ溝までタイヤ幅方向に延在する第五サイプと、前記第五サブ溝と前記第六サブ溝および前記第五サイプとの間で前記接地端を超えてタイヤ幅方向に延在する第六サイプとから構成されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、ショルダー陸部の溝面積比率を、センター陸部および中間陸部よりも高くしたことで、エッジ成分が増加するため、雪上性能(駆動・制動)を向上することができる。一方で、乾燥路面において、直進走行時の操縦安定性能に影響するセンター陸部は、比較的溝面積比率が低くされているため、乾燥路面での直進走行時の操縦安定性能を向上することができる。また、ショルダー陸部は、乾燥路面でのコーナリング時の操縦安定性に影響するが、そのサブ溝を、中間陸部のサブ溝に対して相互の端部が向き合うことなく配置したことで、ショルダー陸部および中間陸部の第二主溝の周辺での剛性が向上するため、乾燥路面でのコーナリング時の操縦安定性の低下を抑制することができる。この結果、乾燥路面での操縦安定性能を維持しつつ、雪上性能をより向上することができる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記ショルダー陸部は、タイヤ周方向に延在し前記第五サブ溝に交差する周方向細溝が設けられ、前記第六サイプが前記周方向細溝に貫通せずに前記周方向細溝のタイヤ幅方向外側に配置されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、周方向細溝を設けたことで、ハンドルを切ったときのタイヤ幅方向へのトラクションを向上することで雪上路面でのハンドルフィーリングが良好となり操縦安定性能を向上することができる。しかも、第六サイプを周方向細溝に貫通させないことでショルダー陸部の剛性を保って乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制することができる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、各前記陸部における前記サブ溝の溝面積比率を、前記センター陸部および前記中間陸部よりもショルダー陸部で高くしたことを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、サブ溝における溝面積比率も、センター陸部および中間陸部よりショルダー陸部を高くすることで、サイプのみに委ねられずエッジ成分を増加させ、雪上性能(駆動・制動)を向上することができる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記センター陸部における前記サブ溝の溝面積比率A、前記中間陸部における前記サブ溝の溝面積比率B、前記ショルダー陸部における前記サブ溝の溝面積比率Cの関係が、1.1A≦C≦2.0A、かつ1.1B≦C≦2.0Bを満たすことを特徴とする。
ショルダー陸部におけるサブ溝の溝面積比率Cが、センター陸部におけるサブ溝の溝面積比率Aに対して1.1A未満であったり、中間陸部におけるサブ溝の溝面積比率Bに対して1.1B未満であったりすると、ショルダー陸部におけるエッジ成分の増加傾向が少なく、雪上性能の向上効果が小さい。一方、ショルダー陸部におけるサブ溝の溝面積比率Cが、センター陸部におけるサブ溝の溝面積比率Aに対して2.0Aを超えたり、中間陸部におけるサブ溝の溝面積比率Bに対して2.0Bを超えたりすると、ショルダー陸部における剛性が低下傾向となり乾燥路面での操縦安定性能の低下が大きくなる。このため、溝面積比率の関係が、1.1A≦C≦2.0A、かつ1.1B≦C≦2.0Bを満たすことが好ましい。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記第一主溝は、少なくとも一部が接地幅Dに対してタイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側の0.05D以上0.25D以下の範囲に配置され、前記第二主溝は、少なくとも一部が接地幅Dに対して前記タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側の0.40D以上0.65D以下の範囲に配置されていることを特徴とする。
第一主溝が0.05Dの位置よりタイヤ幅方向内側に位置すると、センター陸部の幅が狭くなり過ぎて、横剛性が低下するため、乾燥路面での操縦安定性能が低下傾向となる。一方、第一主溝が0.25Dの位置よりタイヤ幅方向外側に位置すると、雪上性能に大きく影響する位置から中間陸部が外側に部分的にずれるので雪上性能の向上に対して好ましくない。また、第二主溝が0.65Dの位置よりタイヤ幅方向外側に位置すると、ショルダー陸部の幅が狭くなり過ぎて、横剛性が低下するため、乾燥路面での操縦安定性能が低下傾向となる。一方、第二主溝が0.40Dの位置よりタイヤ幅方向内側に位置すると、雪上性能に大きく影響する位置から中間陸部が内側に部分的にずれるので雪上性能の向上に対して好ましくない。このため、第一主溝および第二主溝の上記のごとく配置することが好ましい。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記第一サブ溝および前記第二サブ溝は、内端部の溝底に底上部が設けられていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、第一サブ溝および第二サブ溝の内端部の溝底に設けた底上部により、各サブ溝を挟んだ陸部部分が連結され、この底上部によりセンター陸部のタイヤ幅方向中央側における剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記第一サブ溝および前記第二サブ溝は、溝底に前記第一主溝まで延在する底上部が設けられていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、第一サブ溝および第二サブ溝の第一主溝まで延在する底上部により、センター陸部のタイヤ幅方向外側における剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記第三サブ溝は、前記第一主溝側の端部の溝底に底上部が設けられ、前記第四サブ溝は、内端部の溝底に底上部が設けられていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、第三サブ溝の第一主溝側の端部に設けた底上部により、中間陸部のタイヤ幅方向内側における剛性が高まる。また、第四サブ溝の内端部の溝底に設けた底上部により中間陸部のタイヤ幅方向中央における剛性が高まる。このため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記第三サブ溝は、溝底に、前記第一主溝まで延在する底上部と、前記第二主溝まで延在する底上部が設けられていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、各底上部により中間陸部のタイヤ幅方向両側における剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記第三サブ溝は、前記第一主溝から前記中間陸部の中途部まで延在する内側サブ溝部と、前記内側サブ溝部に連なり前記中間陸部の中途部から前記第二主溝まで延在する外側サブ溝部とから構成され、前記外側サブ溝部の溝幅が前記内側サブ溝部の溝幅より狭く形成されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、第二主溝側の外側サブ溝部の溝幅が内側サブ溝部の溝幅より狭く形成されていることで、中間陸部のタイヤ幅方向外側の剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記ショルダー陸部は、タイヤ周方向に延在し前記第五サブ溝に交差する周方向細溝が設けられ、前記第五サブ溝の前記周方向細溝よりもタイヤ幅方向内側の溝底に底上部が設けられていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、底上部によりショルダー陸部の周方向細溝よりタイヤ幅方向内側の剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。また、底上部により第二主溝から周方向細溝よりタイヤ幅方向外側に騒音が抜ける事態を防ぐことから、車外騒音を抑制することができる。
本発明に係る空気入りタイヤは、乾燥路面での操縦安定性能を維持しつつ、雪上性能をより向上することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの平面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの一部拡大平面図である。 図3は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図4は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図5は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図6は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの一部拡大平面図である。 図7は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図8は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図9は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図10は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの一部拡大平面図である。 図11は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図12は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図13は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図14は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの一部拡大平面図である。 図15は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図である。 図16は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
図1は、本実施形態に係る空気入りタイヤの平面図であり、図2は、本実施形態に係る空気入りタイヤの一部拡大平面図である。
以下の説明において、タイヤ周方向とは、空気入りタイヤ1の回転軸(図示せず)を中心軸とする周方向である。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面(タイヤ赤道線)CLに向かう側、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから離れる側をいう。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ赤道面CLとは、前記回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ1のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面CL上にあって空気入りタイヤ1の周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「CL」を付す。
本実施形態の空気入りタイヤ1は、図1に示すように、トレッド部2を有している。トレッド部2は、ゴム材からなり、空気入りタイヤ1のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面がトレッド面2aとして空気入りタイヤ1の輪郭となる。
トレッド部2は、トレッド面2aに、タイヤ周方向に沿って延在する主溝3が、タイヤ幅方向に4本並んで設けられている。主溝3は、タイヤ赤道面CLを間においた両側の2本の主溝3を第一主溝31とし、各第一主溝31のタイヤ幅方向外側に配置された2本の主溝3を第二主溝32とする。なお、本実施形態において、主溝3は、溝幅が3mm以上20mm以下で、溝深さ(トレッド面2aの開口位置から溝底までの寸法)が5mm以上13mm以下のものをいう。
トレッド部2は、トレッド面2aに、主溝3により、陸部4がタイヤ幅方向に5つに区分形成されている。5つの陸部4は、第一主溝31の間に位置するセンター陸部41と、第一主溝31と第二主溝32との間に位置する2つの中間陸部42と、第二主溝32よりタイヤ幅方向外側に位置する2つのショルダー陸部43とから構成されている。そして、各陸部4は、サブ溝5およびサイプ6がそれぞれ設けられている。なお、本実施形態において、サブ溝5は、溝幅が1.5mmを超え、最も深い溝底での溝深さが主溝3よりも浅く、主溝3に含まれない溝とする。また、本実施形態において、サイプ6は、溝幅が0.5mm以上1.5mm以下で最も深い溝底での溝深さがサブ溝5よりも浅い切り込みをいう。
センター陸部41は、サブ溝5が、第一サブ溝51と第二サブ溝52とで構成されている。第一サブ溝51は、一方(図1中の左側)の第一主溝31からタイヤ周方向に対して一側(図1中の下側)に傾斜しながらタイヤ幅方向内側に延在し、センター陸部41の中途部(本実施形態ではタイヤ赤道面CLの位置)で終端して設けられている。第二サブ溝52は、他方(図1中の右側)の第一主溝31からタイヤ周方向に対して他側(図1中の上側)に傾斜しながらタイヤ幅方向内側に延在し、センター陸部41の中途部(本実施形態ではタイヤ赤道面CLの位置)で終端して設けられている。これら、第一サブ溝51と第二サブ溝52は、タイヤ周方向に対する傾斜方向を同じにし、タイヤ周方向に所定の間隔で交互に配置されている。センター陸部41は、その中途部まで延びる第一サブ溝51と第二サブ溝52とによりタイヤ周方向に連続するリブに形成されている。このようにセンター陸部41の中途部まで延びる第一サブ溝51と第二サブ溝52とを交互に配置することで、センター陸部41のタイヤ周方向の剛性を高めるようにしている。
また、センター陸部41は、サイプ6が、第一サイプ61と第二サイプ62とで構成されている。第一サイプ61は、各第一サブ溝51のセンター陸部41内で終端する内端から他方の第一主溝31まで第一サブ溝51と同様に傾斜しながらタイヤ幅方向に延在して設けられている。第二サイプ62は、各第二サブ溝52のセンター陸部41内で終端する内端から一方の第一主溝31まで第二サブ溝52と同様に傾斜しながらタイヤ幅方向に延在して設けられている。このように、サイプ61,62をサブ溝51,52に連通させることで、接地時にサブ溝51,52を動き易くし、サブ溝51,52内に入り込んだ雪を排出し易くしている。
中間陸部42は、サブ溝5が、第三サブ溝53と第四サブ溝54とで構成されている。第三サブ溝53は、第一主溝31から第二主溝32までタイヤ周方向に対して傾斜しながらタイヤ幅方向外側に延在して設けられている。第四サブ溝54は、第二主溝32からタイヤ周方向に対して傾斜しながらタイヤ幅方向内側に延在し、中間陸部42の中途部で終端して設けられている。各中間陸部42において、第三サブ溝53と第四サブ溝54とは、タイヤ周方向に対する傾斜方向が同じであり、かつ第一サブ溝51および第二サブ溝52ともタイヤ周方向に対する傾斜方向が同じである。中間陸部42は、各第三サブ溝53がタイヤ幅方向に横断することによりタイヤ周方向に複数に分断され、第一主溝31と第二主溝32と第三サブ溝53とによりブロックに区画形成されている。
また、中間陸部42は、サイプ6が、第三サイプ63と第四サイプ64とで構成されている。第三サイプ63は、各第四サブ溝54のセンター陸部41内で終端する内端から第一主溝31まで第四サブ溝54と同様に傾斜しながらタイヤ幅方向に延在して設けられている。第四サイプ64は、タイヤ周方向に沿って1本で延在し、中間陸部42の各ブロックをタイヤ周方向に横断して設けられている。本実施形態において、第四サイプ64は、第四サブ溝54と第三サイプ63とが繋がる部分でタイヤ周方向に横断して設けられている。このように第三サイプ63を第四サブ溝54に連通させることで、接地時に第四サブ溝54を動き易くし、第四サブ溝54内に入り込んだ雪を排出し易くしている。また、第四サイプ64によりタイヤ周方向のエッジ成分を確保している。
ショルダー陸部43は、サブ溝5が、第五サブ溝55と第六サブ溝56とで構成されている。第五サブ溝55は、第二主溝32から接地端CEを超えてタイヤ幅方向外側に延在して設けられている。第五サブ溝55は、第二主溝32から接地端CEに至る手前までが、第一サブ溝51、第二サブ溝52、第三サブ溝53および第四サブ溝54とタイヤ周方向に対する傾斜方向が同じである。第六サブ溝56は、ショルダー陸部43の中途部であって接地端CEよりもタイヤ幅方向内側から接地端CEを超えてタイヤ幅方向外側に延在して設けられている。ショルダー陸部43は、各第五サブ溝55がタイヤ幅方向に横断することによりタイヤ周方向に複数に分断され、第二主溝32と第五サブ溝55とによりブロックに区画形成されている。第六サブ溝56は、このショルダー陸部43のブロックに1本設けられている。
また、ショルダー陸部43は、サイプ6が、第五サイプ65と第六サイプ66とで構成されている。第五サイプ65は、第二主溝32から第六サブ溝56までタイヤ幅方向に延在して設けられている。第五サイプ65は、第一サブ溝51、第二サブ溝52、第三サブ溝53、第四サブ溝54および第五サブ溝55とタイヤ周方向に対する傾斜方向が同じである。第六サイプ66は、第五サブ溝55と第六サブ溝56および第五サイプ65との間で接地端CEを超えてタイヤ幅方向に延在して設けられている。第六サイプ66は、ショルダー陸部43のブロックにおいて第六サブ溝56のタイヤ周方向の両側に1本設けられている。また、第六サイプ66は、第五サイプ65がタイヤ周方向に対して傾斜している範囲で、第五サイプ65と傾斜方向が同じであり、それよりもタイヤ幅方向外側が接地端CEを超える。
ここで、接地端CEは、接地領域のタイヤ幅方向の両最外端をいい、図1では、接地端CEをタイヤ周方向に連続して示している。接地領域は、空気入りタイヤ1を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重の70%をかけたとき、この空気入りタイヤ1のトレッド部2のトレッド面2aが平坦な路面と接地する領域である。この接地領域において路面に接地する部分の面積を接地面積とする。そして、接地端CEのタイヤ幅方向寸法を接地幅Dとする。正規リムとは、JATMAで規定する「標準リム」、TRAで規定する「Design Rim」、あるいは、ETRTOで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、JATMAで規定する「最高空気圧」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、JATMAで規定する「最大負荷能力」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「LOAD CAPACITY」である。
本実施形態の空気入りタイヤ1は、各陸部4(41,42,43)において、サブ溝5(51,52,53,54,55,56)およびサイプ6(61,62,63,64,65,66)を合計した溝面積比率を、センター陸部41および中間陸部42と、ショルダー陸部43とで異ならせており、センター陸部41および中間陸部42の溝面積比率を、ショルダー陸部43の溝面積比率よりも低く、すなわち、ショルダー陸部43の溝面積比率を、センター陸部41および中間陸部42の溝面積比率よりも高くしている。
ここで、溝面積比率は、溝面積/(溝面積+接地面積)により定義される。溝面積は、接地面における溝の開口面積であって、ここではサブ溝5とサイプ6の合計とする。溝面積+接地面積は、サブ溝5とサイプ6がない状態の陸部4の面積として考えられる。また、溝面積は、空気入りタイヤ1を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに無負荷(正規荷重0%)で測定するものとする。
なお、サブ溝5の面積は、図1に示すように、各陸部4の主溝3に面する側面が凹凸状に延在し、その凹凸の境にサブ溝5が設けられている場合には、窪んだ側面部分を基準として延長した直線で区切られたサブ溝5のトレッド面2a上での面積とする。また、ショルダー陸部43におけるサブ溝5の面積は、接地端CEよりタイヤ幅方向内側の領域におけるものとする。ショルダー陸部43におけるサイプ6の面積もサブ溝5と同様に接地端CEよりタイヤ幅方向内側の領域におけるものとする。
上述した本実施形態の空気入りタイヤ1によれば、ショルダー陸部43の溝面積比率を、センター陸部41および中間陸部42よりも高くしたことで、エッジ成分が増加するため、雪上性能(駆動・制動)を向上することができる。一方で、乾燥路面において、直進走行時の操縦安定性能に影響するセンター陸部41は、比較的溝面積比率が低くされているため、乾燥路面での直進走行時の操縦安定性能を向上することができる。また、ショルダー陸部43は、乾燥路面でのコーナリング時の操縦安定性に影響するが、そのサブ溝5(55)を、中間陸部42のサブ溝5(53)に対して相互の端部が向き合うことなく配置したことで、ショルダー陸部43および中間陸部42の第二主溝32の周辺での剛性が向上するため、乾燥路面でのコーナリング時の操縦安定性の低下を抑制することができる。この結果、乾燥路面での操縦安定性能を維持しつつ、雪上性能をより向上することができる。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、ショルダー陸部43は、タイヤ周方向に延在し第五サブ溝55に交差する周方向細溝7が設けられ、第六サイプ66が周方向細溝7に貫通せずに周方向細溝7のタイヤ幅方向外側に配置されている。
この空気入りタイヤ1によれば、周方向細溝7を設けたことで、ハンドルを切ったときのタイヤ幅方向へのトラクションを向上することで雪上路面でのハンドルフィーリングが良好となり操縦安定性能を向上することができる。第六サイプ66を周方向細溝7に貫通させないことでショルダー陸部43の剛性を保って乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制することができる。
なお、周方向細溝7は、サブ溝5と同様に溝幅が1.0mmを超え、最も深い溝底での溝深さが主溝3よりも浅く、主溝3に含まれない溝とする。
本実施形態の空気入りタイヤ1では、各陸部4(41,42,43)におけるサブ溝5(51,52,53,54,55,56)の溝面積比率を、センター陸部41および中間陸部42で低くショルダー陸部43で高くしている。
この空気入りタイヤ1によれば、サブ溝5(51,52,53,54,55,56)における溝面積比率も、センター陸部41および中間陸部42よりショルダー陸部43を高くすることで、サイプ6のみに委ねられずエッジ成分を増加させ、雪上性能(駆動・制動)を向上することができる。
センター陸部41におけるサブ溝5(51,52)の溝面積比率A、中間陸部42におけるサブ溝5(53,54)の溝面積比率B、ショルダー陸部43におけるサブ溝5(55,56)の溝面積比率Cの関係が、1.1A≦C≦2.0A、かつ1.1B≦C≦2.0Bを満たす。
ショルダー陸部43におけるサブ溝5(55,56)の溝面積比率Cが、センター陸部41におけるサブ溝5(51,52)の溝面積比率Aに対して1.1A未満であったり、中間陸部42におけるサブ溝5(53,54)の溝面積比率Bに対して1.1B未満であったりすると、ショルダー陸部43におけるエッジ成分の増加傾向が少なく、雪上性能の向上効果が小さい。一方、ショルダー陸部43におけるサブ溝5(55,56)の溝面積比率Cが、センター陸部41におけるサブ溝5(51,52)の溝面積比率Aに対して2.0Aを超えたり、中間陸部42におけるサブ溝5(53,54)の溝面積比率Bに対して2.0Bを超えたりすると、ショルダー陸部43における剛性が低下傾向となり乾燥路面での操縦安定性能の低下が大きくなる。このため、溝面積比率の関係が、1.1A≦C≦2.0A、かつ1.1B≦C≦2.0Bを満たすことが好ましい。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、第一主溝31は、少なくとも一部が接地幅Dに対してタイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向外側の0.05D以上0.25D以下の範囲に配置され、第二主溝32は、少なくとも一部が接地幅Dに対してタイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向外側の0.40D以上0.65D以下の範囲に配置されている。なお、第一主溝31および第二主溝32の位置は、上記範囲内に少なくとも一部が収まっていればよく、好ましくは溝幅の中央が上記範囲内に収まっていることがよい。
第一主溝31が0.05Dの位置よりタイヤ幅方向内側に位置すると、センター陸部41の幅が狭くなり過ぎて、横剛性が低下するため、乾燥路面での操縦安定性能が低下傾向となる。一方、第一主溝31が0.25Dの位置よりタイヤ幅方向外側に位置すると、雪上性能に大きく影響する位置から中間陸部42が外側に部分的にずれるので雪上性能の向上に対して好ましくない。また、第二主溝32が0.65Dの位置よりタイヤ幅方向外側に位置すると、ショルダー陸部43の幅が狭くなり過ぎて、横剛性が低下するため、乾燥路面での操縦安定性能が低下傾向となる。一方、第二主溝32が0.40Dの位置よりタイヤ幅方向内側に位置すると、雪上性能に大きく影響する位置から中間陸部42が内側に部分的にずれるので雪上性能の向上に対して好ましくない。このため、第一主溝31および第二主溝32を上記のごとく配置することが好ましい。
図2は、本実施形態に係る空気入りタイヤ(センター陸部)の一部拡大平面図である(センター陸部)。図3は、本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図2のA−A断面図)である。図4は、本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図2のA−A断面図)である。図5は、本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図2のA−A断面図)である。図6は、本実施形態に係る空気入りタイヤ(センター陸部)の一部拡大平面図である。図7は、本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図6のB−B断面図)である。図8は、本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図6のB−B断面図)である。図9は、本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図6のB−B断面図)である。図10は、本実施形態に係る空気入りタイヤ(中間陸部)の一部拡大平面図である。図11は、本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図10のD−D断面図)である。図12は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図10のD−D断面図)である。図13は、本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図10のC−C断面図)である。図14は、本実施形態に係る空気入りタイヤ(ショルダー陸部)の一部拡大平面図である。図15は、本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の一部拡大断面図(図14のE−E断面図)である。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、図2および図3に示すように、第一サブ溝51は、内端部の溝底に底上部81が設けられている。また、図6および図7に示すように、第二サブ溝52は、内端部の溝底に底上部82が設けられている。
この空気入りタイヤ1によれば、第一サブ溝51および第二サブ溝52の内端部の溝底に設けた底上部81,82により、各サブ溝51,52を挟んだ陸部部分が連結され、この底上部81,82によりセンター陸部41のタイヤ幅方向中央側における剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。なお、本実施形態の底上部81,82は、サイプ6の溝底まで底上げされているが、サイプ6の溝底の手前まで底上げされていてもよい。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、図2および図4に示すように、第一サブ溝51は、溝底に第一主溝31まで延在する底上部83が設けられている。また、図6および図8に示すように、第二サブ溝52は、溝底に第一主溝31まで延在する底上部84が設けられている。
この空気入りタイヤ1によれば、第一サブ溝51および第二サブ溝52の第一主溝31まで延在する底上部83,84により、センター陸部41のタイヤ幅方向外側における剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、図2および図5に示すように、第一サブ溝51は、内端部の溝底に底上部81が設けられ、かつ溝底に第一主溝31まで延在する底上部83が設けられていてもよい。また、図6および図9に示すように、第二サブ溝52は、内端部の溝底に底上部82が設けられ、かつ溝底に第一主溝31まで延在する底上部84が設けられていてもよい。
この構成であっても、各底上部81,82によりセンター陸部41のタイヤ幅方向中央側における剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができ、かつ各底上部83,84によりセンター陸部41のタイヤ幅方向外側における剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。
本実施形態の空気入りタイヤ1では、図10および図11に示すように、第三サブ溝53は、第一主溝31側の端部の溝底に底上部85が設けられている。また、図10および図12に示すように、第四サブ溝54は、内端部の溝底に底上部86が設けられている。
この空気入りタイヤ1によれば、第三サブ溝53の第一主溝31側の端部に設けた底上部85により、中間陸部42のタイヤ幅方向内側における剛性が高まる。また、第四サブ溝54の内端部の溝底に設けた底上部86により中間陸部42のタイヤ幅方向中央における剛性が高まる。このため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。なお、底上部86は、第一主溝31まで延びていなくてもよい。また、本実施の形態の底上部86は、サイプ6の溝底まで底上げされているが、サイプ6の溝底の手前まで底上げされていてもよい。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、図10および図13に示すように、第三サブ溝53は、溝底に、第一主溝31まで延在する底上部87と、第二主溝32まで延在する底上部87が設けられている。
この空気入りタイヤ1によれば、各底上部87により中間陸部42のタイヤ幅方向両側における剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、図10に示すように、第三サブ溝53は、第一主溝31から中間陸部42の中途部まで延在する内側サブ溝部53aと、内側サブ溝部53aに連なり中間陸部42の中途部から第二主溝32まで延在する外側サブ溝部53bとから構成され、外側サブ溝部53bの溝幅が内側サブ溝部53aの溝幅より狭く形成されている。
この空気入りタイヤ1によれば、第二主溝32側の外側サブ溝部53bの溝幅が内側サブ溝部53aの溝幅より狭く形成されていることで、中間陸部42のタイヤ幅方向外側の剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、図14および図15に示すように、ショルダー陸部43は、タイヤ周方向に延在し第五サブ溝55に交差する周方向細溝7が設けられ、第五サブ溝55の周方向細溝7よりもタイヤ幅方向内側の溝底に底上部88が設けられている。
この空気入りタイヤ1によれば、底上部88によりショルダー陸部43の周方向細溝7よりタイヤ幅方向内側の剛性が高まるため、乾燥路面での操縦安定性能の低下を抑制する効果を顕著に得ることができる。また、底上部88により第二主溝32から周方向細溝7よりタイヤ幅方向外側に騒音が抜ける事態を防ぐことから、車外騒音を抑制することができる。なお、本実施形態の底上部88は、周方向細溝7よりタイヤ幅方向内側全体に設けられているが、一部であってもよい。
なお、上述した底上部81,82,83,84,85,86,87,88は、溝底からの高さとして、底上部81,82,83,84,85,86,87,88を設けたサブ溝5の深さの25%以上75%以下の範囲とするのがよい。底上部81,82,83,84,85,86,87,88の高さがサブ溝5の深さの25%未満だと、底上部81,82,83,84,85,86,87,88による剛性向上効果が得難い。一方、底上部81,82,83,84,85,86,87,88の高さがサブ溝5の深さの75%を超えると、雪上性能の向上効果が小さくなる。
また、上述した底上部81,82,83,84,85,86,87,88は、設けられるサブ溝5の長さ方向に設けられる範囲について、サブ溝5に設けられる範囲でのタイヤ幅方向の長さに対して20%以上40%以下の範囲に設けるのがよい。サブ溝5に設けられる範囲に対して底上部81,82,83,84,85,86,87,88が20%未満であると、剛性向上効果が得にくい。一方、サブ溝5に設けられる範囲に対して底上部81,82,83,84,85,86,87,88が40%を超えると、雪上性能の向上効果が小さくなる。
本実施形態の空気入りタイヤは、特に乗用車用の空気入りタイヤに好ましく用いることができる。トレッド面2aにおける主溝3とサブ溝5とサイプ6とを含めた全体の溝面積比率としては、30%以上45%以下の範囲にすることができる。
なお、本実施形態の空気入りタイヤ1は、接地幅D内において、サブ溝5およびサイプ6が同じ傾斜方向に設けられている。このため、路面カントに対して直進性能が得られる車両流れが生じるように、コーナリングフォースがゼロのときに生じているセルフアライニングトルクである残留セルフアライニングトルク[RSAT:residual aligning moment]が得られる。
本実施例では、条件が異なる複数種類の試験タイヤについて、雪上性能および乾燥路面での操縦安定性能に関する性能試験が行われた(図16参照)。
この性能試験では、タイヤサイズ215/50R17の空気入りタイヤを、正規リムに組み付け、正規内圧を充填し、試験車両(2400cc乗用車)に装着した。
雪上性能の評価方法は、上記試験車両にて雪路試験場の雪上路面を走行し、駆動性能および走行速度40km/hからの制動距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
乾燥路面での操縦安定性能の評価方法は、上記試験車両にて乾燥路面のテストコースを走行し、レーンチェンジ時およびコーナリング時における応答性(ハンドル操作直後の応答性)について、熟練のテストドライバー1名による官能評価によって行う。この官能評価は、従来例の空気入りタイヤを基準(100)とした指数で示し、この指数が高いほど操縦安定性能が優れていることを示している。
図16において、従来例および各実施例の空気入りタイヤは、2本の第一主溝、2本の第二主溝を配置し、1つのセンター陸部と、2つの中間陸部と、2つのショルダー陸部とから構成され、各陸部にサブ溝およびサイプをそれぞれ設けたものである。従来例の空気入りタイヤは、特許文献1に示すもので、中間陸部の溝面積比率を、センター陸部およびショルダー陸部の溝面積比率より高くしている。一方、実施例1〜実施例8の空気入りタイヤは、第六サイプを設けてショルダー陸部の溝面積比率を、センター陸部および中間陸部の溝面積比率より高くしている。実施例4〜実施例8の空気入りタイヤは、周方向細溝を有している。実施例7および実施例8の空気入りタイヤは、底上部を有している。
図16の試験結果に示すように、実施例1〜実施例8の空気入りタイヤは、乾燥路面での操縦安定性能が維持されつつ雪上性能が改善されていることが分かる。
1 空気入りタイヤ
2a トレッド面
3 主溝
31 第一主溝
32 第二主溝
4 陸部
41 センター陸部
42 中間陸部
43 ショルダー陸部
5 サブ溝
51 第一サブ溝
52 第二サブ溝
53 第三サブ溝
53a 内側サブ溝部
53b 外側サブ溝部
54 第四サブ溝
55 第五サブ溝
56 第六サブ溝
6 サイプ
61 第一サイプ
62 第二サイプ
63 第三サイプ
64 第四サイプ
65 第五サイプ
66 第六サイプ
7 周方向細溝
81,82,83,84,85,86,87,88 底上部
CE 接地端
CL タイヤ赤道面
D 接地幅

Claims (11)

  1. トレッド面のタイヤ赤道面の両側にそれぞれタイヤ周方向に延在する1本の第一主溝を設け、各前記第一主溝のタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に延在する1本の第二主溝を配置して、4本の前記主溝により5つの陸部を区分形成し、該5つの前記陸部が、前記第一主溝間に位置するセンター陸部と、前記第一主溝と前記第二主溝との間に位置する2つの中間陸部と、前記第二主溝よりタイヤ幅方向外側に位置する2つのショルダー陸部とから構成され、各前記陸部にサブ溝およびサイプをそれぞれ設けた空気入りタイヤにおいて、
    各前記陸部は、前記サブ溝および前記サイプを合計した溝面積比率を、前記センター陸部および前記中間陸部と前記ショルダー陸部とで異ならせ、前記ショルダー陸部の溝面積比率をセンター陸部および中間陸部の溝面積比率よりも高くすると共に、
    前記センター陸部は、前記サブ溝が一方の前記第一主溝から前記センター陸部の中途部までタイヤ幅方向に延在する第一サブ溝と、他方の前記第一主溝から前記センター陸部の中途部までタイヤ幅方向に延在する第二サブ溝とをタイヤ周方向に所定の間隔で交互に配置して構成され、かつ前記センター陸部がリブに形成され、さらに前記センター陸部は、前記サイプが前記第一サブ溝の内端から他方の前記第一主溝までタイヤ幅方向に延在する第一サイプと、前記第二サブ溝の内端から一方の前記第一主溝までタイヤ幅方向に延在する第二サイプとからなり、
    前記中間陸部は、前記サブ溝が前記第一主溝から前記第二主溝までタイヤ幅方向に延在する第三サブ溝と、前記第二主溝から前記中間陸部の中途部までタイヤ幅方向に延在する第四サブ溝とから構成され、前記第三サブ溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配置し、かつ前記中間陸部が前記第一主溝と前記第二主溝と前記第三サブ溝とによりブロックに区画形成され、1本の前記第四サブ溝を各ブロックに設け、さらに前記中間陸部は、前記サイプが前記第四サブ溝の内端から前記第一主溝までタイヤ幅方向に延在する第三サイプと、各ブロックをタイヤ周方向に横断する1本の第四サイプとから構成され、
    前記ショルダー陸部は、前記サブ溝が前記第二主溝から接地端を超えてタイヤ幅方向外側に延在して前記第二主溝において前記中間陸部の前記第三サブ溝に対して相互の端部が向き合うことなく配置される第五サブ溝と、前記ショルダー陸部の中途部から前記接地端を超えてタイヤ幅方向外側に延在する第六サブ溝とから構成され、前記第五サブ溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配置し、かつ前記ショルダー陸部が前記第二主溝と前記第五サブ溝とによりブロックに区画形成され、1本の前記第六サブ溝を各ブロックに設け、さらに前記ショルダー陸部は、前記サイプが前記第二主溝から前記第六サブ溝までタイヤ幅方向に延在する第五サイプと、前記第五サブ溝と前記第六サブ溝および前記第五サイプとの間で前記接地端を超えてタイヤ幅方向に延在する第六サイプとから構成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記ショルダー陸部は、タイヤ周方向に延在し前記第五サブ溝に交差する周方向細溝が設けられ、前記第六サイプが前記周方向細溝に貫通せずに前記周方向細溝のタイヤ幅方向外側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 各前記陸部における前記サブ溝の溝面積比率を、前記センター陸部および前記中間陸部よりもショルダー陸部で高くしたことを特徴とする請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記センター陸部における前記サブ溝の溝面積比率A、前記中間陸部における前記サブ溝の溝面積比率B、前記ショルダー陸部における前記サブ溝の溝面積比率Cの関係が、1.1A≦C≦2.0A、かつ1.1B≦C≦2.0Bを満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記第一主溝は、少なくとも一部が接地幅Dに対してタイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側の0.05D以上0.25D以下の範囲に配置され、前記第二主溝は、少なくとも一部が接地幅Dに対して前記タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側の0.40D以上0.65D以下の範囲に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記第一サブ溝および前記第二サブ溝は、内端部の溝底に底上部が設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記第一サブ溝および前記第二サブ溝は、溝底に前記第一主溝まで延在する底上部が設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記第三サブ溝は、前記第一主溝側の端部の溝底に底上部が設けられ、前記第四サブ溝は、内端部の溝底に底上部が設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記第三サブ溝は、溝底に、前記第一主溝まで延在する底上部と、前記第二主溝まで延在する底上部が設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記第三サブ溝は、前記第一主溝から前記中間陸部の中途部まで延在する内側サブ溝部と、前記内側サブ溝部に連なり前記中間陸部の中途部から前記第二主溝まで延在する外側サブ溝部とから構成され、前記外側サブ溝部の溝幅が前記内側サブ溝部の溝幅より狭く形成されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
  11. 前記ショルダー陸部は、タイヤ周方向に延在し前記第五サブ溝に交差する周方向細溝が設けられ、前記第五サブ溝の前記周方向細溝よりもタイヤ幅方向内側の溝底に底上部が設けられていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
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